DE4023997B4 - Schneidvorrichtung zur Ausführung geradliniger Schnitte in Papier und Pappe oder vergleichbaren messerschneidefähigen Materialien - Google Patents

Abstract

Schneidvorrichtung zur Ausführung geradliniger Schnitte in Papier und Pappe oder vergleichbaren messerschneidfähigen Materialien, gekennzeichnet durch mindestens ein den Hauptschnitt bewirkendes Schneidmesser (14), das mit einem den Restschnitt bewirkenden, in Schnittführungsrichtung (19) hinter dem mindestens einen Schneidmesser (14) angeordneten Laser-Schneidkopf (20) kombiniert ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zur Ausführung geradliniger Schnitte in Papier und Pappe oder vergleichbaren messerschneidfähigen Materialien.
• Geradlinige Schnitte in messerschneidfähigen Materialien werden überlicherweise mittels Messerklingen oder Messerscheiben ausgeführt. Beim Einsatz solcher mechanischer Schneidorgane treten einige Nachteile auf. Entlang der Schnittränder ist eine Gratbildung unvermeidlich, die bei stärkeren Papierlagen oder Pappkörpern störend wirken kann. Außerdem tritt bei vielen messerschneidfähigen Materialien Schneidstaub auf. Beim Schneiden von Hohlkörperwandungen, beispielsweise beim Schneiden von Papierrohren, müssen Stützkörper eingesetzt werden, mit welchen die Schneidmesser beim Durchtrennen in Berührung kommen und dadurch rascher stumpf werden. Stumpfe Messer erfordern aber höhere Anpressdrücke beim Schneiden und verstärken die unerwünschte Gratbildung an den Schnitträndern. Es ist zwar möglich, auch bei messerschneidfähigen Materialien geradlinige Schnitte mit Laserstrahlen auszuführen. Beim Schneiden dicker Wandungen ist hierzu jedoch ein erheblicher Geräte-, Zeit- und spürbarer Energieaufwand erforderlich, und es besteht eine Gefahr der Überhitzung der Schnittränder. Bei geringen Materialstärken ist der Geräteaufwand einer Laser-Schneidvorrichtung im Vergleich zu einer mechanischen Schneideinrichtung viel zu hoch und daher ein Laserschnittverfahren unwirtschaftlich.
• Aus der US 4,469,931 ist eine Kombination eines Sägeblatts mit einem Laser zum Sägen von Holz unter Vermeidung von spanenden oder splitternden Schnittkantenrändern bekannt. Der Laser dieser Vorrichtung schneidet ein oder zwei Rillen an denjenigen Stellen im Holz vor, an denen das Sägeblatt das Holzbrett verlässt. Das Durchtrennen des Holzbretts wird jedoch vollständig durch das Sägeblatt übernommen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher bei Papier und Pappe oder vergleichbaren messerschneidfähigen Materialien saubere geradlinige Schnitte unter Vermeidung eines vorzeitigen Stumpfwerdens der Messer durch Kontakt mit einem Stützkörper ausführbar sind.
• Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schneidvorrichtung gelöst, die durch mindestens ein den Hauptschnitt bewirkendes Schneidmesser gekennzeichnet ist, das mit einem den Restschnitt bewirkenden, in Schnittführungsrichtung hinter dem mindestens einen Schneidmesser angeordneten Laser-Schneidkopf kombiniert ist. Dabei kann vorteilhafterweise im Schneidaggregat die Arbeitsstelle des Laser-Schneidkopfs in Schnittführungsrichtung dicht hinter der Arbeitsstelle des letzten Schneidmessers liegen. Der Laser-Schneidkopf kann aber auch entfernt vom Schneidmesser angeordnet sein.
• Bei dem Schneidaggregat gemäß der Erfindung wird mit einem oder mehreren mechanischen Schneidorganen, also Schneidmessern oder Schneidscheiben, ein Schnitt bis auf einen Restbereich der zu durchtrennenden Wandung geführt. Damit ist sichegestellt, daß die mechanischen Schneidorgane nicht mit einem Stützdorn oder einer anderen Gegenschnittfläche, welche die Messer frühzeitig stumpf werden lassen, in Berührung kommen können. Der verbleibende dünne restliche Wandungsbereich in der Schnittlinie läßt sich mittels eines relativ energiearmen Laserstrahles durchtrennen, der von einem relativ kleinen und preiswerten LaserSchneidkopf erzeugt werden kann und bei welchem auch nicht die Gefahr einer unerwünscht starken Wärmebeeinflussung der Schnnittränder besteht. Mit dem Schneidaggregat gemäß der Erfindung kann in vielen Anwendungsfällen auf einen Stützdorn für zu schneidende Rohre ganz vezichtet werden.
• Ein wesentlicher Vorteil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidvorrichtung besteht darin, daß der LaserSchneidkopf gleichzeitig mit dem mechanischen Schneidteil des Schneidaggregats betrieben werden kann, also keinen gesonderten Arbeitsdurchlauf erforderlich macht. Dabei werden von den mechanischen Schneidorganen erzeugter Schneidstaub und Schneidfusselen bei brennbaren Materialien vorbrannt und dadurch beseitigt. Außerdem wird bei endlosen geradlinigen Schnitlinien, wie sie beim Durchtrennen von Rohrkörpern auftreten und die im allgemeinen mehrfach von dan Schneidwerkzeugen bis zum vollständigen Durchtrennen durchlaufen werden, bereits ab dem ersten Durchlauf eines mechanischen Schneidorganes eine den Schneidvorgang der mechanischen Schneidorgane unterstützende Beeinflussung des Schnittbereiches durch den Laserstrahl bewirkt, wobei durch eine passende Einstellung des Laserstrahles auch ein Abzundern unerwünchter Schnittgrate an den Schnitträndern erreicht werden kann.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidvorrichtung anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung näher erläutert.
• Die schematische zeigt ein Schneidaggregat 10 zum Abtrennen von Abschnitten von einem aus Papierbahnen gewickelten Rohr 11, das auf einem drehbaren Wickeldorn 12 angeordnet ist. Das Schneidaggregat 10 weist ein Gehäuse 13 auf, in welchem ein Scheibenmesser 14 um eine Achse 15 frei drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 13 ist über einen Arm 16 mit einer nicht dargestellten Verstellvorrichtung versehen, mit welcher einerseits auf das Gahäuse 13 ein Druck in Richtung des eingetragenen Pfeiles 17 ausübbar ist, andererseits aber auch eine Begrenzung der Verstellbewegung des Gehäuses 13 in Richtung des Pfeiles 17 bewirkt wird. Diese Begrenzung der Verstellbewegung ist so eingestellt, daß das Scheibenmesser 14 nur bis auf die in der Zeichnung gezeigte Tiefe in das Wickelrohr 11 eindringen kann, mit seiner Schneide 14.1 also nicht auf den Wickeldorn 12 auftreffen kann.
• Der Wickeldorn 12 mit dem Wickelrohr 11 dreht sich in Richtung des eingetragenen Pfeiles 18. Dadurch ergibt sich am Wickelrohr 11 eine zu dieser Drehbewegung entgegengesetzte Schnittrichtung in Richtung des Pfeiles 19. Im Gehäuse 13 des Schneidaggregates 10 ist in der Schnittrichtung 19 gesehen hinter dem Scheibenmesser 14 ein Laser-Schneidkopf 20 mit der zugehörigen Strahlerzeugungseinrichtung 20.1 angeordnet. Der Laserstrahl 21 des LaserSchneidkopfes 20 ist auf die durch das Scheibenmesser 14 gezogene Schnittlinie ausgerichtet. Mit dem Laserstrahl 21 wird der vom Scheibenmesser 14 verbleibende Wandungsrest 22 in der Schnittlinie messerscharf bis auf die Dornoberfläche 12 durchgetrennt.
• Der Laser-Schneidkopf 20 kann während des gesamten Schneidvorganges aktiviert und auf die Schnittlinie gerichtet sein, wodurch entstehender Schneidstaub verbrannt und entstehende Grate an den Schnitträndern abgezundert werden können.
• Das Schneidaggregat 10 kann einen unterschiedlichen Aufbau haben, beispielsweise mit mehreren mechanischen Schneidmessern 14 bestückt sein. Hierbei kann der Laser-Schneidkopf 20 einem dieser Schneidmesser 14 in Schnittrichtung 19 nachgeordnet sein.

Claims (3)

1. Schneidvorrichtung zur Ausführung geradliniger Schnitte in Papier und Pappe oder vergleichbaren messerschneidfähigen Materialien, gekennzeichnet durch mindestens ein den Hauptschnitt bewirkendes Schneidmesser (14), das mit einem den Restschnitt bewirkenden, in Schnittführungsrichtung (19) hinter dem mindestens einen Schneidmesser (14) angeordneten Laser-Schneidkopf (20) kombiniert ist.
2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schneidaggregat (10) die Arbeitsstelle des Laser-Schneidkopfs (20) in Schnittführungsrichtung (19) dicht hinten der Arbeitsstelle des letzten Schneidmessers (14) liegt.
3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abtrennen von aus Papierbahnen gewickelten Rohren das Schneidmesser (14) mindestens ein den Hauptschnitt bewirkendes, an sich bekanntes drehbar gelagertes Scheibenmesser ist, und der mit seiner Arbeitsstelle dicht auf die Eindringstelle des Scheibenmessers folgende Laser-Schneidkopf (20) während des gesamten Einsatzes des Scheibenmessers aktivierbar ist.